忘却の微分方程式(138) 反復練習101、2階同次線形微分方程式の一般解、Maxima

Joseph Halfmoon

前回から2階の線形微分方程式に入りました。ode2の切れ味は2階になっても変わらず。折角、教科書が有用な定理を教えてくれ、それにそって解けるように例題も準備されているというのに、当方、ode2にひたすら頼ってます。他力本願。違うか? 今回も「定数係数2階同次線形微分方程式」を解くための定理をお教えいただいているのに。

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※数学のお勉強のための以下の教科書の例題をMaximaの練習に使わせていただいております。ただし御本家『培風館』様のホームページで検索してみるも掲載されていないようです。絶版? そのため以下のリンクは『Amazon』の通販ページであります。ご注意を。

明解 微分方程式 改訂版 長崎・中村・横山共著 培風館

※MaximaおよびそのGUIであるwxMaximaの以下バージョンを使用させていただいております。

    • Maxima 5.46.0(x86_64-w64-mingw32)
    • wxMaxima 22.04.0
定数係数2階同次線形微分方程式とその特性方程式

教科書でお教えくださっている定理を勝手にかいつまむと以下のようです。theoremDE40

ひとつひとつは難しくないけれども、全部を覚えきれるかというと忘却力の年寄には難しいです。ましてや途中で計算間違えないかといったら、多分、確実に計算間違います。しかして ode2。

例題その1

解を求めたら2個ある実数解の一方が定数だったパターン。DE40_Ex6

ode2を持ってすれば一撃。

例題その2

特性方程式が重根を持っているときのパターン。

DE40_Ex7

ode2にお願いすれば、表面的には特性方程式など登場いたしませぬなあ。

例題その3

特性方程式の解が複素数になるパターン。DE40_Ex8

なんだろうと、ode2を持ってすれば一撃。

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